Basic principle of imaging

相机

发展历史：眼睛 -> 暗箱 -> 相机 （单反 -> 数码）

单镜头反光相机：用一只镜头并通过此镜头反光取景

单镜头：摄影曝光光路和取景光路共用一个镜头

反光：指相机内一块平面反光镜将两个光路分开：取景时反光镜落下，将镜头的光线反射到五棱镜，再到取景窗；拍摄时反光镜快速抬起，光线可以照射到感光元件CMOS上

成像原理：小孔成像

光圈孔径大，图像模糊；光圈孔径小，通过的光线少，光强弱；光圈孔径过小，发生衍射

透镜：汇聚光线

• There is a specific distance at which objects are “in focus”, other points project to a “circle of confusion” in the image
• Changing the shape of the lens changes this distance

弥散圆：焦点前后光线扩散导致点影像模糊，形成扩大的圆，若弥散圆直径大于人眼鉴别能力，则称为容许弥散圆

光圈大小与景深的关系：

1. 镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大
2. 镜头焦距：镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大
3. 拍摄距离：距离越远，景深越大；距离越近，景深越小

数码相机成像过程原理：

1. 景物反射的光线透过镜头透射到CCD上
2. 当CCD曝光后，光电二极管受到光线激发释放电荷，感光元件产生电信号
3. CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号电路对发光二极管产生的电流进行控制，由电流传输电路输出，CCD会将一次成像的电路收集起来，统一输出到放大器
4. 电信号放大、滤波后被传送到ADC，由ADC将模拟信号转换为数字信号，数值大小与电信号强度与电压成正比（图像数据）
5. 将数据输送到DSP（数字信息处理器）中，进行色彩校正、白平衡处理，并编码为所支持的图像格式（JPEG等）并存储为图像文件
6. 处理完毕，图像被存储到存储器上